1、一、小組成員小組概況表 表1小組名稱檢測校準中心船測QC小組課題名稱研究應變法測試軸功應變片貼片新方法注冊時間2011年11月課題類型創新型注冊號成員人數10活動時間2014年3月到12月活動次數10次曾發表何種成果和受過何種獎勵2007年省質量科技成果一等獎：探索船舶傳感器校準報驗新方法。1989年省優秀科技成果獎：開展QC活動應用組合配套方法確保150噸軌道衡安裝工程全面完成。船舶主機橫向支撐斷裂原因分析，遼寧造船德制扭矩儀在船舶主機扭轉振動測量中的應用，造船情報制表人：朱啟沈 時間：2014年10月 檢測校準中心船測室QC小組共有成員10人，其中研究員級高工1名，高工3名，工程師2名。本

2、小組全部由具有多年船舶現場測量實踐和管理的人員組成，具備扎實的測量理論基礎和豐富的實踐經驗，成員中有多人主持和參加國家、海裝和船舶重工集團科研項目，在各類刊物上發表多篇論文，制定13項企業標準，具備一定的解決問題的能力。QC小組成立后，成員在完成本職工作的基礎上，經過學習和培訓QC知識，已具備開展QC工作的能力。第1頁/共45頁一、小組成員序號姓名性別年齡學歷組內工作QC學習時間1呂朝陽男46大學組長/發表人302朱啟沈男27大學副組長53凌晨男42大學技術支持304馬肖男44大學技術指導305葉麗霞女49大學技術指導306呂春燕女44大學發表人307朱全久女41大學技術支持288朱水橋男45

3、大學發表人309劉旭男52大學技術指導3010湯虎男29大學技術支持10小組成員表 表2制表人：朱啟沈 時間：2014年10月第2頁/共45頁一、小組成員活動計劃表 表3制表人：朱啟沈 時間：2014年10月階段活動計劃時間2014.03-2014.123月4月5月6月7月8月9月10月11月12月負責人計劃（plan）實施（Do）檢查（Check）處理（Act）P選擇課題呂朝陽設定目標朱水橋要因分析凌晨制定對策表呂朝陽D按對策表實施朱水橋對策目標是否完成朱啟沈C確認效果朱水橋是否達到目標凌晨A鞏固措施朱啟沈總結及今后打算朱啟沈計劃進度 實際進度第3頁/共45頁第4頁/共45頁二、課題簡介1、

4、船用柴油機軸功率的測試，不僅可以判柴油機的技術狀況是否良好，還可以判斷整個船、機、漿的匹配情況，是實船實驗中的一項重要環節。2、軸功率一般通過間接測量軸系的輸出扭矩和轉速來計算。船用柴油機軸功率的測量不同于陸上柴油機功率測量，因為船舶機艙中溫度高，工作環境惡劣，風、浪及螺旋槳旋轉引起的軸系振動都會影響到軸功率的測量，因此船用柴油機軸功率測量系統對穩定性和可靠性的要求更高。第5頁/共45頁二、課題簡介3、應變法測軸功率基本測試工作原理： 扭矩測量裝置包括應變片、接線板、發射塊、接受裝置和電腦。應變片貼在中間軸上，接線板和發射塊與應變片連接安裝在軸上。 應電片為電阻式敏感元件，當被測構件受到外力作

5、用發生形變時，用粘結劑貼于構件上的電阻應電片亦產生形變，從而引起電阻應電片電阻值的變化。軸功率測試系統由電池、發射塊和接受裝置等組成。發射塊在6m范圍內傳遞數字信號，將其固定在軸上，隨軸一同旋轉，在為應變片全橋電路提供橋壓的同時，將測得的電壓信號放大并轉換為微波信號用天線發射出去。接收裝置接收載波信號，并對信號進行調解、還原處理后，以電壓形式輸出。輸出電壓Vout大小與被測軸的扭矩大小成正比。第6頁/共45頁第7頁/共45頁三、選題理由現狀： 公司軸功率測量覆蓋率為50%原因： 由于目前使用設備體積大、安裝繁瑣、規格固定單一，造成無法測試其他50%船舶影響： 使得公司船舶試航支出額外費用，進而

6、增加造船成本第8頁/共45頁三、選題背景達成： 公司軸功率測量覆蓋率為100%新方法： 利用應變片法測試軸功率產生問題： 應變片設備安裝精細。誤差零容忍。貼片過程尤其嚴格，貼片情況直徑影響測量結果。特點： 尺寸小，重量輕，安裝方便、測量精度高，環境適應能力強。降成本： 利用應變片法測試軸功率每艘船節省1萬元左右第9頁/共45頁第10頁/共45頁四、目標設定 研究利用應變法測軸功率的粘貼應變片新方法，可以提高船舶的適用率從50%到98%。50%98%課題前課題后第11頁/共45頁第12頁/共45頁五、目標可行性分析 人員素質高，較強的專業知識、責任心目標可以實現經調查船舶測試公司可達成覆蓋率為9

7、0%資金有保證，領導重視積累了豐富的經驗第13頁/共45頁第14頁/共45頁六、提出方案并確定最佳方案 軸徑打磨、檫凈連接電池發射塊設備調試保證軸面光滑無異物確保應變片粘貼精度高應變片粘貼的精準度直接影響測量結果正負極、接線正確根據測試船舶正確輸入測量參數應變片測軸功操作流程畫線貼應變片第15頁/共45頁六、提出方案并確定最佳方案 0303利用角鐵在軸上畫的與中心線平行的線粘貼應變片0202用坐標紙定位應變片，按45角貼在坐標紙上上0101利用激光固定在軸上畫線，確保劃線與中心線平行，然后貼片1、提出以下方案：第16頁/共45頁六、提出方案并確定最佳方案 坐標紙定位貼片法 角鐵畫線貼片法激光畫

8、線貼片法精度高易操作優點：精確度高缺點：成本特別高優點：精確度略高，成本略高，易操作 缺點：不可反復使用，一次性特點：精確度高，成本低，易操作 可反復使用2、三種方法特點對比第17頁/共45頁六、提出方案并確定最佳方案 3、三種方案評分 我們全體小組人員充分分析三種方案的優缺點，并結合以往經驗對以上三種方案進行了打分。方案一評分：方案名稱安麗君呂朝陽朱水橋馬肖凌 晨朱啟沈呂春燕朱全久劉旭湯虎綜合得分總得分是否采用激光畫線貼片法難易度339399不采用時間260先進性136預計效果5180可操作性484表中：1分 2分 3分 4分 5分項目權數成員制表人：朱啟沈 時間：2014年10月第18頁/

9、共45頁六、提出方案并確定最佳方案 3、三種方案評分 我們全體小組人員充分分析三種方案的優缺點，并結合以往經驗對以上三種方案進行了打分。方案二評分：方案名稱安麗君呂朝陽朱水橋馬肖凌 晨朱啟沈呂春燕朱全久劉旭湯虎綜合得分總得分是否采用坐標紙定位法難易度3129551不采用時間256先進性130預計效果5180可操作性4156表中：1分 2分 3分 4分 5分項目權數成員制表人：朱啟沈 時間：2014年10月第19頁/共45頁六、提出方案并確定最佳方案 3、三種方案評分 我們全體小組人員充分分析三種方案的優缺點，并結合以往經驗對以上三種方案進行了打分。方案三評分：方案名稱安麗君呂朝陽朱水橋馬肖凌

10、晨朱啟沈呂春燕朱全久劉旭湯虎綜合得分總得分是否采用角鐵畫線貼片法難易度3141630采用時間284先進性130預計效果5195可操作性4180表中：1分 2分 3分 4分 5分項目權數成員制表人：朱啟沈 時間：2014年10月第20頁/共45頁六、提出方案并確定最佳方案 繪成柱狀圖難易度時間先進性預計效果可操作性總分方案選擇方案139603618084399不選方案21295630180156551不選方案31418430195180630選擇4、我們將前面的打分結果中的得分情況匯成表630399551方案三方案一方案二我們將表繪成圖可見方案三得分最高，所以我們確定方案三為所選方案！制表人：朱

11、啟沈 時間：2014年10月第21頁/共45頁第22頁/共45頁七、制定對策表 QC小組通過對三個方案的對比分析，選擇利用角鐵劃線粘貼應變片法測試軸功率。小組通過對其進一步的了解和分析，制作了如下對策表：方案對策目標措施負責人地點完成日期1角鐵的制作適應軸系直徑和環境的復雜多變，使覆蓋率達到98%1.測試軸頸尺寸，確定所需角鐵尺寸2.加工已定尺寸角鐵凌晨/朱啟沈公司2014.102確定精準度角鐵劃線法測試經度符合試驗標準，可用于船測1.在實驗室通過實驗機實驗測試對比2.進行時船測試朱水橋實驗室2014.113利用角鐵劃線確保實驗室人員都可以進行操作，切確保無誤差1.確定安裝流程2.測試人員操作

12、培訓3.確保測試人員操作能力呂朝陽公司2014.12制表人：朱啟沈 時間：2014年10月第23頁/共45頁第24頁/共45頁八、按對策表實施 我們QC小組按照指定的對策，認真進行了以下試驗、調查對比1、角鐵的制作確保角鐵尺寸對軸頸覆蓋率達到98% 利用角鐵畫線貼片法以其尺寸小，重量輕，操作方便，且測量精度高，環境適應能力強等特點，可以在各種比較復雜或者惡劣的環境中進行測量?？梢詫θ我庵睆降妮S徑進行軸功率的測量。第25頁/共45頁八、按對策表實施 環境直徑由于應變儀尺寸小，重量輕，安裝方便，且測量精度高，環境適應能力強等特點，可以克服一切復雜，惡劣的環境安裝設備主要考慮可以貼片安裝發射塊，由于

13、應變片和發射塊小巧，可以輕松安裝在各種軸徑上可以測試公司所有船舶，覆蓋率達98%第26頁/共45頁八、按對策表實施 2、確定利用應變法測軸功率滿足1%誤差標準在實驗室利用已知輸出功率進行比較： 實驗室軸功率試驗臺的布局為一臺6135型柴油機、兩臺2:1減速比的齒輪箱和一臺D350型水力測功器，柴油機的額定轉速為1500r/min，額定功率為110kW，缸徑135mm，活塞行程150mm。試驗將在柴油機輸出軸上同時安裝鋼弦測功儀和應變法測功率的設備，用水力測功器對柴油機的負荷進行調節，對柴油機25%、50%、75%、以及100%負荷四中工況進行測試，實驗結果將對比兩者測試方法所測數據。測試設備柴

14、油機轉速25%負荷50%負荷75%負荷100%負荷扭力環測功率1500r/min28.49kW57.68 kW84.63 kW112.86 kW誤差1500r/min1.6%2.6%1.9%2.1 %應變法測功率1500r/min27.93 kW56.60 kW83.51 kW111.454kW誤差1500r/min0.41%0.50%0.45%0.39%不排除安裝位置不同，中間軸運轉時軸系自身的扭矩損耗制表人：朱啟沈 時間：2014年10月 從實驗所得的數據對比來看，利用應變法測試軸功率所得的數據更為精確，相對誤差小。第27頁/共45頁 在實船上進行安裝測試對比，將鋼弦式測功率和角鐵畫線貼片

15、法安裝的測功數據進行比較 應用鋼弦式測振儀與應變法測功儀兩套測試系統對C9200箱集裝箱船試航是的軸功率就行測試。該主機型號是MAN B&W 9S90ME-C9.2T，試航測試期間在黃海海域，海況為2級，風級是3級，水深54米，海水密度為11.2。對住進負載在50%、75%、90%和100%的四種工況下進行了軸功率的測量，每一個海況各往返一次，實測結果如下表：主機負載測量系統扭矩/Nm轉速/rmin-1軸功率/kW軸功相對誤差/%50%鋼弦式336609064.1225950.6%應變法33891812275075%鋼弦式465704873.0356010.4%應變法463716535

16、44990%鋼弦式503441878.3412800.3%應變法504783441390100%鋼弦式515946780.5434940.4%應變法514036943333注：轉速、扭矩和軸功率均為兩次往復測量的平均值。經試航測試可得兩套測試系統測試結果的相對誤差在0.6%以內，證明應變法側軸功測試系統的測量精度滿足船用柴油機軸功率測量的技術要求。八、按對策表實施第28頁/共45頁八、按對策表實施 3.1利用角鐵劃線的實際操作 在角鐵劃線的實際操作過程中可以產生誤差的因素有多種多樣，在此對其流程進行分析，使測試過程中盡量降低誤差。角鐵自身誤差尺寸不匹配 軸面空間小 操作有誤 畫線工具操作有誤測

17、試結果有誤差應變片損壞沒有對齊 粘貼不牢靠第29頁/共45頁八、按對策表實施 由于現在船舶的多樣化。軸系與軸系環境也多種多樣，有的軸系比較細，需要小尺寸角鐵；有的周經過粗，需要大尺寸角鐵；有的軸系暴露在外可操作空間狹小，需要較窄的角鐵等等。因此針對于此，角鐵尺寸大小寬窄的可選性要強。角鐵角鐵a第30頁/共45頁八、按對策表實施 畫線畫線b 畫線是安裝設備中最為關鍵的一步，貼片式根據所畫的線進行校準粘貼。 在畫線時用手按壓住角鐵，使其完全靠近在軸上，左右搖擺角鐵，當其穩定不搖擺時可以確認角鐵和中心軸平行，可以用壁紙刀沿角鐵外延畫線。第31頁/共45頁八、按對策表實施 貼片貼片c 在貼片的過程中有

18、很多因素會影響到測量結果的精度，如粘貼應變片的地方打磨的是否光滑，膠水涂抹是否均勻，粘貼是否牢固，應變片與軸線是否成 45 夾角，都會對測量結果產生影響。 應變片于軸線的角度按照角鐵畫好的線便可以正確安裝。第32頁/共45頁八、按對策表實施 3.1測試人員操作培訓、考核 進行測試人員的操作培訓，確保每一個人都可以進行劃線貼片。并且要進行考核，確保測試人員的操作能力。最大程度的降低測試誤差。第33頁/共45頁第34頁/共45頁九、效果確認 1、課題實施之后公司試航船舶98%都用角鐵畫線貼片法進行安裝設備、測試數據。因此目標達成。第35頁/共45頁第36頁/共45頁十、鞏固措施 為固化成果，規范工作程序和方法，我們編制了軸功率測量作業指導書、船舶測量室管理規定第37頁/共45頁第38頁/共45頁十一、效益分析 避免因軸系環境復雜不能安裝測量，保證公司傳播測量覆蓋的98%為公司船舶的順利交驗提供了可靠的技術保障每一艘船可以節省1萬元，每年可節省數十萬為后續艦的設計與科研提供了準確可靠的測量數據為集團今后的民船生產交驗打下了堅實的技術基礎第39頁/共45頁第40頁/共45頁十二、總結打算 總結1通過本次活動，解決了船舶軸功率測量的100%覆